Классификация и тенденции развития ЭВМ. 7

Введение

Во все времена людям нужно  было считать. В туманном доисторическом прошлом они считали на пальцах  или делали насечки на костях. Примерно около 4000 лет назад, на заре человеческой цивилизации, были изобретены уже довольно сложные счисления, позволявшие  осуществлять торговые сделки, рассчитывать экономические циклы, проводит другие вычисления. Несколько тысячелетий  спустя, появились первые ручные вычислительные инструменты. А в наши дни невозможно представить решение сложных  вычислительных задач и выполнение операций, казалось бы, не связанных  с числами, без помощи «электронного  мозга», называемого компьютером  или ЭВМ.

Главное достоинство ЭВМ – реагировать  с молниеносной быстротой на импульсы электрического напряжения. Истинное величие заключено в человеке, который нашел способ преобразовывать  разнообразную информацию, поступающую  из реального мира в последовательность нулей и единиц, переводить все  многообразие нашей не подчиняющейся  строгим математическим законам  жизни в строгий язык математики, понятный электронным схемам компьютера.

Я обратилась к изучению данной темы не случайно. Во – первых, изучаемая  тема является интересной, т.к. огромное многообразие вычислительной техники  в современном мире порождает  необходимость систематизировать  данные о машинах. Человечество вступает  в такой этап развития общества, когда любому человеку, вне зависимости  от вида его деятельности, необходимы будут знания о компьютерах, сфере  их применения.

Во вторых, исследуемая тематика актуальна, т.к. для различных типов  задач нужна соответственно и  различная вычислительная техника. Поэтому рынок компьютеров постоянно  имеет широкую градацию классов  и моделей ЭВМ. Фирмы-производители  средств ВТ очень внимательно  отслеживают состояние рынка ЭВМ. Они не просто констатируют отдельные факты и тенденции, а стремятся активно воздействовать на них и опережать потребности потребителей.

Основная цель исследования - дать основные представления о  различных классах ЭВМ, их функциональных возможностях и   особенностях, назначении и сфере применения и тенденции  их развития. Достижение цели осуществляется путем решения следующих задач:

• выявление основных признаки классификации ЭВМ;
• рассмотрение характерных особенностей машин     различных   классов;
• определение основных тенденций развития вычислительной техники. 
  

Глава 1 Классификация  ЭВМ

Электронная вычислительная техника (ЭВМ)- комплекс технических средств, предназначенный для автоматической обработки информации в процессе  решения вычислительных и информационных задач.

Чтобы судить о возможностях ЭВМ, их принято разделять на группы по определенным признакам, т. е. классифицировать. Сравнительно недавно классифицировать ЭВМ по различным признакам не составляло большого труда. Важно было только определить признак классификации, например: но назначению, по габаритам, по производительности, по стоимости, по элементной базе и т. д.

С развитием технологии производства ЭВМ классифицировать их стало все  более затруднительно, ибо стирались  грани между такими важными характеристиками, как производительность, емкость  внутренней и внешней памяти, габариты, вес, энергопотребление и др. Например, персональный компьютер, для размещения которого достаточно стола, имеет практически  такие же возможности и технические  характеристики, что и достаточно совершенная в недавнем прошлом ЭВМ Единой системы (ЕС), занимающая машинный зал в сотни квадратных метров. Поэтому разделение ЭВМ по названным признакам нельзя воспринимать как классификацию по техническим параметрам. Это, скорее, эвристический подход, где большой вес имеет предполагаемая сфера применения компьютеров.

Число классификаций ЭВМ  велико и они постоянно обновляются  и совершенствуются. Однако, мала вероятность  появления такой исчерпывающей  классификации ЭВМ, как, например, созданная  Д. И. Менделеевым периодическая  таблица химических элементов, которая  позволяет предсказать свойства неизвестного науке химического  элемента.[5, с.231]

Компьютеры могут быть классифицированы по различным признакам:

• этапам создания и элементной базе (на электронных лампах, транзисторах, микросхемах малой степени интеграции, микросхемах большой степени интеграции);
• размерам и вычислительной мощности (суперЭВМ, большие ЭВМ или мейнфреймы, малые ЭВМ, микроЭВМ, портативные или наколенные компьютеры - Lap Top, компьютеры-блокноты - Note Book, электронные секретари - Hand Help, карманные компьютеры - Palm Top);
• принципу действия (АВМ, ЦВМ, ГВМ);
• назначению (серверы и рабочие станции - клиенты);
• функциональным возможностям (универсальные, проблемно-ориентированные и специализированные ЭВМ);
• По структуре и архитектуре (однопрограммные, однопроцессорные, многопрограммные, многопроцессорные).

Кроме того, возможны классификации  ЭВМ по наличию или отсутствию у них периферийных устройств, средств  связи или включеия в сеть ЭВМ  и другим признакам.

Рассмотрим каждую из упомянутых классификаций. 

1.1 Классификация ЭВМ по принципу действия

По принципу действия вычислительные машины делятся на три большие  класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ).

Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления информации, с которой они работают.

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ)- вычислительные машины дискретного действии, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные (АВМ) – вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой - либо физической величины  (чаще всего электронного напряжения).[9,с.347]

Аналоговая вычислительная машина (АВМ) – вычислительная машина, в которой каждому мгновенному значению переменной величины, участвующей в исходных соотношениях, ставится в соответствие мгновенное значение другой (машинной) величины, часто отличающейся от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции над машинными величинами, как правило, соответствует некий физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе решающего элемента (например, законы Ома и Кирхгофа для электрических цепей, выражение для эффекта Холла, лоренцовой силы и т.д.).[8,с.215]

АВМ в основном применяется для решения следующих задач. Контроль и управление. В системах автоматического управления АВМ пользуются, как правило, для определения или формирования закона управления, для вычисления сводных параметров процесса (кпд, мощность, производительность и др.). АВМ работает как информационное устройство. Например, АВМ широко распространены для оценки экономической эффективности энергетических систем, и те же АВМ могут управлять исполнительными механизмами, т.е. служить автоматическими регуляторами. Когда закон управления заранее не определен, а заданы лишь некоторый критерий оптимальности и граничные условия, АВМ применяются в системах поиска оптимального управления и служат математической моделью объекта.[8,с.216]

Особенно важны быстродействующие АВМ, с помощью которых в условном масштабе времени можно решать некоторые итеративные задачи, задачи оптимизации, а также реализовать Монте-Карло метод, требующий многократного решения стохастических дифференциальных уравнений. Здесь АВМ резко сокращает время проведения расчетов и делает наглядным результаты.

АВМ состоят из некоторого числа решающих элементов, которые по характеру выполняемых математических операций делятся на линейные, нелинейные и логические. Линейные решающие элементы выполняют операции суммирования, интегрирования, перемены знака, умножения на постоянную величину и др. Нелинейные (функциональные преобразователи) воспроизводят нелинейные зависимости. Различают решающие элементы, предназначенные для воспроизведения заданной функции от одного, двух и большего числа аргументов. Из этого класса обычно выделяют устройства для воспроизведения разрывных функций одного аргумента (типичные нелинейности) и множительно-делительные устройства. К логическим решающим элементам относятся устройства непрерывной логики, например предназначенные для выделения наибольшей или наименьшей из нескольких величин, а также устройства дискретной логики, релейные переключающие схемы и некоторые др. специальные блоки. Для связи устройств непрерывной и дискретной логики широко пользуются гибридными логическими устройствами (например, компараторами). Все логические устройства обычно объединяются в одном, получившем название устройства параллельной логики. Оно снабжается своим наборным полем для соединения отдельных логических устройств между собой и с остальными решающими элементами АВМ.[8,с.218]

В зависимости от физической природы машинных величин различают  механические, пневматические, гидравлические, электромеханические и электронные АВМ. Наиболее распространены электронные АВМ, отличающиеся значительно более широкой полосой пропускания, удобством сопряжения нескольких машин между собой и с элементами аппаратуры управления. Эти машины собираются из готовых радиотехнических узлов и полуфабрикатов. Решающие элементы АВМ строятся в основном на базе многокаскадных электронных усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления в разомкнутом состоянии и глубокой отрицательной обратной связью. В зависимости от структуры и характера входной цепи и цепи обратной связи операционный усилитель выполняет линейную или нелинейную математическую операцию или комбинацию этих операций.[8,с.218]

Вследствие не идеальности  работы отдельных решающих элементов, неточности установки их коэффициентов  передачи и начальных условий, решение, найденное с помощью АВМ, имеет погрешности. Результирующая погрешность зависит не только от перечисленных первичных источников, но и от характера и особенностей решаемой задачи. Как правило, погрешность увеличивается с ростом числа решающих (особенно нелинейных) элементов, включенных последовательно. Практически можно считать, что погрешность при исследовании устойчивых нелинейных систем автоматического управления не превышает нескольких %, если порядок набираемой системы дифференциальных уравнений не выше 10-го.

По структуре различают АВМ с ручным и с автоматическим программным управлением. В первом случае решающие элементы перед началом решения соединяются между собой в соответствии с последовательностью выполнения математических операций, задаваемых исходной задачей.[6,с.105] В машинах с программным управлением последовательность выполнения отдельных математических операций меняется в процессе решения задачи в соответствии с заданным алгоритмом решения. Изменение в ходе решения порядка выполнения отдельных операций обуславливает прерывистый характер работы машины: период решения сменяется периодом останова (для выполнения требуемых коммутаций). При таком режиме АВМ должна снабжаться аналоговым запоминающим устройством.

Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации, программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое, скорость решения задач изменяется по желанию оператора и может быть сделана сколь угодно большой ( больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая ( относительная погрешность 2-5%). На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.[9,с.347]

Гибридные вычислительные машины (ГВМ)- вычислительные  машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме. Они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ.[9,с.347] ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Наиболее широкое применение получили ЭВМ с электрическим  представлением дискретной информации – электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ) без упоминания об их цифровом характере. 

1.2 Классификация  ЭВМ по этапам создания

По этапам создания используемой электронной базе ЭВМ условно  делятся  на шесть поколений.

На протяжении более 40 лет  развития ВТ появилось, сменяя друг друга, несколько поколений ЭВМ. Появление  новых поколений мотивировалось расширением сферы и развитием  методов их применения, требовавших  более производительной, дешевой  и надежной ВТ, а также появлением новых электронных технологий. Так  как ЭВМ представляет собой систему, состоящую из технических и программных  средств, то под поколением естественно  понимать модели ЭВМ, характеризуемые  одинаковыми технологически - программными решениями (элементная база, логическая архитектура, программное обеспечение).

Между тем, в ряде случаев  оказывается весьма сложным провести классификацию ВТ по поколениям, ибо  грань между ними от поколения  к поколению становится все более  размытой.[2,с.17]

Первое поколение. В начале 50-х годов был дан мощный импульс развитию универсальных ЭВМ, стимулировавший появление в ряде стран моделей ЭВМ, составивших первое поколение.

ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках; быстродействие было, как правило, в пределах 5-30 тыс. арифметических оп/с; они отличались невысокой надежностью, требовали систем охлаждения и имели значительные габариты. Процесс программирования требовал значительного искусства, хорошего знания архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. На первых порах данного этапа использовалось программирование в кодах ЭВМ (машинный код), затем появились автокоды и ассемблеры, в определенной мере автоматизирующие процесс программирования задач. [10,с.35] Как правило, ЭВМ первого поколения использовались для научно-технических расчетов, а сам процесс программирования больше напоминал искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков, инженеров-электриков и физиков.

Развитием проекта стало  создание серии ЭВМ LEO (1951г.), DEDUCE (1954г., Англия); ENIAC (1950г.), MARK-3, SWAC (1950г.), IAS, BINAC, UNIVAC (1951г.), MANIAC, WhirlWind-1, ORDVAC, IBM 701 (1952г. США); GAMMA-40 (1952г., Франция); МЭСМ (1951г.), БЭСМ (1952г.), Минск-1, Урал-2, М-20 (СССР) и др. При этом ЭВМ UNIVAC могла обрабатывать как числовую, так и символьную информацию и ее производство носило коммерческий характер. Особо следует отметить созданную в 1952г. под влиянием идей Джона фон Неймана ЭВМ WhirlWind-1 (Вихрь-1), использующую оперативную память на ферритовых сердечниках и являющуюся самой быстродействующей ЭВМ в середине 50–х годов: 330 тыс. оп/с (сложение) и 60 тыс. оп/с (умножение). Отечественная ЭВМ БЭСМ явилась первой и одной из самых быстродействующих в континентальной Европе. Наиболее важными экспериментальными проектами ЭВМ данного поколения являются: Manchester Mark 1, EDSAC, EDVAC, WhirlWind, IAS, ENIAC. Самым первым серийным ЭВМ стали: Ferranti Mark 1,UNIVAC 1, LEO 1.

ЭВМ второго поколения создавались на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах). Второе поколение характеризуется целым рядом прогрессивных архитектурных решений и дальнейшим развитием технологии программирования. Прежде всего, обеспечивается совмещение функциональных операций (режим разделения времени) и режим мультипрограммирования. В первую очередь, это касается совмещения работы центрального процессора по обработке данных и каналов ввода/вывода, а также распараллеливания операций выборки команд и данных из памяти. Развитие программного обеспечения (ПО) характеризуется созданием развитых макроассемблеров, повышающих уровень общения с ЭВМ, но являющихся в основе своей машинно-ориентированными языками низкого уровня. В ассемблерах впервые появляются средства раздельной компиляции и перемещаемости программ, которые явились первым шагом к виртуализации ресурсов и появлению специальных промежуточных языков, а также новых системных программ – загрузчиков и компоновщиков.[4,с.97]

Конец 50-х годов характеризуется  началом этапа автоматизации  программирования, приведшим к появлению  языков программирования ВО, Commercial Translator, FACT, MathMatic и, наконец, появлением целого ряда проблемно-ориентированных языков программирования высокого уровня (ЯВУ): Fortran (1957г.), явившийся первым языком такого класса, Algol-60, АКИ-400 и др. Дальнейшим развитием программной составляющей ВТ было создание развитых библиотек стандартных программ на различных языках программирования и различного назначения, мониторов и диспетчеров для управления режимами работами ЭВМ и планированием ее ресурсов, заложивших прочные основы концепции операционных систем следующего поколения.

Общепринято, что второе поколение начинается с ЭВМ RCA-501, появившейся в 1959г. в США и созданной на полупроводниковой элементной базе. Между тем, еще в 1955г. была создана бортовая транзисторная ЭВМ для межконтинентальной баллистической ракеты ATLAS. Новая элементная технология позволила резко повысить надежность ВТ, снизить ее габариты и потребляемую мощность, а также значительно повысить производительность. Это позволило создавать ЭВМ с большими логическими возможностями и производительностью, что способствовало распространению сферы применения ЭВМ на решение задач планово-экономических, управления производственными процессами и др.. В рамках второго поколения все более четко проявляется дифференциация ЭВМ на малые, средние и большие, позволившая существенно расширить сферу применения ВТ, приступить к созданию автоматизированных систем управления (АСУ), целыми отраслями (ОАСУ) и технологическими процессами (АСУТП). Однако данный прогресс обеспечивался не только собственно развитием ЭВМ, большую роль здесь играло и развитие сопутствующего оборудования (средства ввода/вывода, внешняя память и др.). При этом от поколения к поколению данная компонента компьютерной информатики играет все большую роль, во многом определяя уровень интерфейса пользователя с ЭВМ и их возможности по обработке информации.[10,с.76]

Из зарубежных ЭВМ второго  поколения можно отметить такие  известные американские модели, как  IBM 7090, LARC (1960г.), Stretch (1961г.) и английскую ATLAS (1962г.).

В СССР второе поколение  начинается с ЭВМ РАЗДАН (1960г.) и  его вполне можно охарактеризовать такими известными сериями ЭВМ, как  Наири, Мир (малые ЭВМ); МИНСК, Урал, РАЗДАН, М-220, БЭСМ-4 (средние ЭВМ) и Днепр, М-400 (управляющие ЭВМ).[2.,с 43]

Третье поколение связывается с появление ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах (ИС). В январе 1959г. Д. Килби была создана первая ИС, представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см. Для демонстрации возможностей интегральной технологии фирма Texas Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер, содержащий 587 ИС, и объемом в 150 раз меньше, чем у аналогичной ЭВМ старого образца. Но у ИС Килби был ряд существенных недостатков, которые были устранены с появлением в том же году планарных ИС Р. Нойса. С этого момента ИС- технология начала свое триумфальное шествие, захватывая все новые разделы современной электроники и, в первую очередь, вычислительную технику.[4,с.107]

Первые специальные бортовые ЭВМ по ИС -технологии проектируются  и строятся по заказам военного ведомства  США. Новая ИС –технология обеспечивала большие надежность, технологичность  и быстродействие ВТ при существенном уменьшении ее габаритов. На одном квадратном миллиметре ИС оказалось возможным  размещать тысячи логических элементов. Однако не только ИС –технология определила появление нового поколения ЭВМ  – ЭВМ третьего поколения, как  правило, образуют серии моделей, программно совместимых снизу вверх и  обладающих возрастающими от модели к модели возможностями. Вместе с  тем, данная технология позволяла реализовывать  намного более сложные логические архитектуры ЭВМ и их периферийного  оборудования, что существенно расширяло  функциональные и вычислительные возможности  ЭВМ.[2,с.98]

Наиболее важным критерием  различия ЭВМ 2-го и 3-го поколений является существенное развитие архитектуры  ЭВМ, удовлетворяющей требованием  как решаемых задач, так и работающих на них программистов. Частью ЭВМ  становятся операционные системы (ОС), появились возможности мультипрограммирования; многие задачи управления памятью, устройства ввода/вывода и другими ресурсами  стали брать на себя ОС или же непосредственно аппаратная часть  ЭВМ.

Значительно более мощным становится программное обеспечение, обеспечивающее функционирование ЭВМ  в различных режимах эксплуатации. Появляются развитые системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизирования  проектных работ (САПРы) различного назначения, совершенствуются АСУ, АСУТП  и др.; большое внимание уделяется  созданию пакетов прикладных программ (ППП) различного назначения. По-прежнему появляются новые и развиваются  существующие языки и системы  программирования, количество которых  достигает уже порядка 3000. Наиболее широкое применение ЭВМ третьего поколения нашли в качестве технической  основы создания больших и сверхбольших информационных систем. Важную роль в решении данной проблемы сыграло создание программного обеспечения (СУБД), обеспечивающего создание и ведение баз и банков данных различного назначения. Разнообразие  вычислительных и программных средств, а также периферийного оборудования поставило на повестку дня вопросы эффективного выбора комплексов программно-вычислительных средств для тех или иных приложений.

Первой такой серией, с  которой принято вести отсчет 3-го поколения, является широко известная  серия моделей IBM Series/360 ( или кратко IBM/360), серийный выпуск которой был начат в США в 1964г.; а уже к 1970 г. серия включала 11 моделей. Данная серия оказала большое влияние на дальнейшее развитие ЭВМ общего назначения во всех странах в качестве эталона и стандарта для многих проектных решений в области ВТ (что имело как свои положительные, так и отрицательные стороны). Среди других ЭВМ 3-го поколения можно отметить такие модели, как PDP-8, PDP-11, B3500 и целый ряд других. В СССР и других странах СЭВ с 1972г. было начато производство Единой серии ЭВМ (ЕС ЭВМ), копирующей (насколько это было технологически возможно) серию IBM/360.[10,с.128]

Несмотря на то, что смена  поколений ЭВМ означала и смену  всех элементов архитектуры, хотелось бы подчеркнуть самое важное: менялись идеи использования ЭВМ. Эти идеи могут быть кратко сформулированы так: первое поколение – быстро считать, второе поколение – высокопроизводительно  обрабатывать информацию во всех сферах человеческой деятельности. Руководящая  идея третьего поколения ЭВМ –  доступность для широкого профессионального  пользования. Обеспечили эти идеи не   столько интегральные схемы, которые  сменили транзисторы в элементарной базе ЭВМ, сколько языки высокого уровня, развитое стандартное программное  обеспечение.

ЭВМ четвертого поколения. Конструктивно- технологической основой ВТ 4-го поколения становятся большие(БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы, созданные соответственно в 70-80-х годах. Такие ИС содержат тысячи, десятки и сотни тысяч транзисторов на одном кристалле (чипе). При этом БИС - технология частично использовалась уже и в проектах предыдущего поколения (IBM/360, ЕС ЭВМ ряд-2 и др.).

Наиболее важный в концептуальном плане критерий, по которому ЭВМ 4-го поколения можно отделить от ЭВМ 3-го поколения, состоит в том, что  первые проектировались уже в  расчете на эффективное использование  современных ЯВУ и упрощения  процесса программирования для проблемного  программиста. В аппаратном отношении  для них характерно широкое использование  ИС- технологии и быстродействующих  запоминающих устройств. Наиболее известной  серией ЭВМ четвертого поколения  можно считать IBM/370.[10,с.135]

Два класса машин – ПК и супер – ЭВМ определяют лицо 4-го поколения, хотя их предшественники (как и ряд других характерных  черт) зародилось еще в рамках предыдущего  поколения. К определяющей черте 4-го поколения следует также отнести  и создание больших информационно-вычислительных сетей, объединяющих различные классы и типы ЭВМ, а также развитых информационно-интеллектуальных систем различного назначения. В отличие  от ЭВМ первых трех поколений ЭВМ 4-го поколения правильнее было бы характеризовать  тремя основными показателями:

1. элементной базой (СБИС);
2. персональным характером использования (ПК) 
3. нетрадиционной архитектурой (супер-ЭВМ).

Элементная база на основе СБИС позволила достичь больших  успехов в деле минитюаризации, повышения  надежности и производительности, позволив создать микро- и мини-ЭВМ, превосходящие  по возможностям средние и большие  ЭВМ предыдущего поколения при  значительно меньшей скорости. Существенные изменения претерпела и архитектура ВТ, роста сложности которой удалось добиться также благодаря элементной базе. Технология производства процессоров на базе БИС и СБИС позволила избавиться от контроля производства средств ЭВМ со стороны государства и крупных фирм- разработчиков, дав возможность любому, обладающему определенными знаниями и навыками человеку довольно легко создавать в домашних условиях собственную ВТ, что существенно приблизило ее к массовому пользователю и ускорило темпы компьютерной революции и массовой информатизации общества.

Феномен персонального компьютера (ПК) восходит к созданию в 1965 г. первой мини-ЭВМ PDP-8, которая появилась в результате универсализации специализированного микропроцессора для управления ядерным реактором. Машина быстро завоевала популярность и стала первым массовым компьютером этого класса; в начале 70-х годов число машин превысило 100 тысяч штук.[1.,с.12]

Как уже отмечалось, границы  перехода от одного поколения ЭВМ  к другому становятся все более  размытыми. Так, БИС- технология и микропроцессоры, считающиеся наряду со СБИС- технологией  одной из основных характеристик 4-го поколения, применялись и на завершающей  стадии 3-го поколения.

Архитектура параллельных универсальных  вычислительных систем значительно  сложнее, чем последовательных ЭВМ  предыдущих поколений; более сложны процессы обработки информации и  разработки для них параллельных программ; традиционные методы проектирования параллельных ЭВМ и разработки программных  средств для них оказываются  малопригодными. Все это ставит на повестку дня разработку соответствующих  САПРов, параллельных операционных систем и систем параллельного программирования.[2,с.107]

В рамках 4-го поколения происходит дальнейшая интеллектуализация  ВТ, определяемая созданием более развитых интерфейсов «человек – ЭВМ», баз  знаний, экспертных систем, систем параллельного  программирования и др. Начинает проявлять  себя тенденция проектирования архитектуры  ЭВМ под программное обеспечение, а не наоборот.

Пятое поколение  ЭВМ. К пятому  поколению относят ВС с сотнями процессоров, обеспечивающие такое распределение задач, при котором каждый из процессоров может выполнять задачу отдельного пользователя.

В архитектуре ВС сформировались два различных подхода: архитектура  с совместно используемой памятью  и архитектура с распределенной памятью.[9,с.353]

Примером первого подхода  является система  Seguent Balance 8000, в которой имеется большая основная память, разделяемая 20 процессорами. Также каждый процессор имеет свою кэш- память. Каждый процессор выполняет задачу своего пользователя, но при этом использует библиотеку подпрограмм, привлекающую для решения этой задачи более одного процессора. Такие системы применялись для исследования параллельных алгоритмов и технике программирования. В системах с распределенной памятью каждый процессор имеет свой модуль памяти, а связь между процессорами обеспечивается сетью взаимосвязей. Примером такой системы является система IPSC-1 фирмы Intel («гиперкуб»), включающая до 128 процессоров.[2,с.147]

Распределенная память позволила  устранить ограничения в пропускной способности тракта «процессор- память».[10,с.189]